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近日，成人视频 新型电池物理与技术教育部重点实验室王晓峰教授团队在钙钛矿太阳能电池空穴传输层研究方面取得重要进展，相关成果以“Hydroxyl Interfacial Engineering for Self-Assemble Monolayers Anchoring on NiO_x Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”为题发表在国际权威期刊《Advanced Materials》上。

反式钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本和优异的稳定性而受到广泛关注。其中，氧化镍 (NiO_x) 与自组装单分子层（SAM）构成的空穴传输层是目前高效反式器件最主流的结构之一。然而，氧化镍表面羟基数量有限、表面粗糙度较高且导电性不足，导致SAM难以实现均匀致密覆盖和稳定锚定，进而引发界面缺陷增多、载流子传输受限以及器件稳定性下降等问题，成为限制反式钙钛矿太阳能电池进一步发展的关键瓶颈。

针对上述问题，成人视频 王晓峰教授课题组创新性地提出了一种基于羟基化MXene的SAM调控策略。研究团队将羟基化V₂CT_x MXene（V₂C-OH）引入氧化镍纳米颗粒中，构建了新型NiO_x&V₂C-OH/SAM复合空穴传输层体系。V₂C-OH丰富的表面羟基能够为SAM分子提供大量稳定锚定位点，同时其二维纳米片结构可有效改善NiO_x胶体分散性，降低薄膜粗糙度，从而实现SAM分子的均匀、致密且稳定排列。此外，高质量SAM层进一步诱导钙钛矿晶粒沿垂直方向有序生长，并形成择优晶体取向，显著降低了晶界缺陷和非辐射复合损失，实现了载流子的高效提取与传输。最终，基于该复合界面构筑的反式钙钛矿太阳能电池获得了26.61%的光电转换效率，经第三方认证效率达到26.20%，达到国际先进水平。同时，器件表现出优异的长期稳定性：在85 ℃热老化条件下运行1800小时后仍保持90%以上的初始效率，在连续最大功率点追踪1600小时后仍保持91.21%的初始效率，展现出优异的商业化应用潜力。

本研究还创新性地提出了“双基底同步沉积”表征策略，实现了在同一钙钛矿薄膜中直接比较不同基底对载流子提取能力的影响，为钙钛矿界面研究提供了更加可靠和直观的实验手段。

图1： V₂C-OH对氧化镍层、自组装单分子层以及钙钛矿吸光层的协同优化

图2：基于“双基底同步沉积”策略的载流子传输表征

论文第一作者为成人视频 2024级凝聚态物理专业博士研究生王宪钊，通讯作者为成人视频 王晓峰教授与东北师范大学杨霖副教授。该工作得到了国家自然科学基金面上项目、吉林省自然科学基金面上项目等基金的资助。

论文全文链接：

//doi.org/10.1002/adma.73656